LeetCode438. 找到字符串中所有字母异位词（C++实现）

题目描述

给定一个字符串 s 和一个非空字符串 p，找到 s 中所有是 p 的字母异位词的子串，返回这些子串的起始索引。

字符串只包含小写英文字母，并且字符串 s 和 p 的长度都不超过 20100。

说明：

• 字母异位词指字母相同，但排列不同的字符串。
• 不考虑答案输出的顺序。

示例 1:

输入:
s: "cbaebabacd" p: "abc"

输出:
[0, 6]

解释:
起始索引等于 0 的子串是 "cba", 它是 "abc" 的字母异位词。
起始索引等于 6 的子串是 "bac", 它是 "abc" 的字母异位词。

 示例 2:

输入:
s: "abab" p: "ab"

输出:
[0, 1, 2]

解释:
起始索引等于 0 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的字母异位词。
起始索引等于 1 的子串是 "ba", 它是 "ab" 的字母异位词。
起始索引等于 2 的子串是 "ab", 它是 "ab" 的字母异位词。

解题思路

这道题也没有很难解，但是方法不对一直报超出时间限制，问题就在于测试用例包含了很多单一字符的字符串的比较，特别耗时！后来采用滑动窗口的方法解决，下面详细介绍一下此方法。

首先第一步就是，初始化两个map(我使用的是map，你也可以使用数组完成，作用在于完成比较)，比如一个um, 一个是tmp，tmp根据滑动窗口的变化而实时更新，um就根据p初始化。还有一点需要注意：我们一定要把这两个map先初始化为从a到z一共26个英文字母作为键值，每个键值（字符）对应的值初始化为0。

比如说现在字符串s：0  1   2   3   4   5   6   7 下标从0至7；p包含3个字符，即plen = 3；

我们从头到尾遍历字符串s，滑动窗口的长度就是p的长度plen；

第一阶段：遍历s，从下标0到下标2，这个长度刚好是达到滑动窗口的大小。那么这个时候没有比较的必要，所以我们一个一个的把这些字符记录在tmp的map中即可。

第二阶段：达到下标2，滑动窗口满了，那么先比较一次，也就是判断tmp与um是否相等；然后下一步就要将滑动窗口向右移动了，每次移动一个字符，右边新加入的字符比如下标3，对应的字符在tmp中对应的值要加一，同时呢滑动窗口前面刚移除滑动窗口的下标0对应的字符在tmp中的值要减一。然后比价。

之后就是不断重复第二阶段上面的过程。

代码示例

class Solution {
public:
    vector findAnagrams(string s, string p) {
        vector res;   
        if(s.size() < p.size())
            return res;
        int plen = p.size();
        unordered_map um;
        string str = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
        for (auto i : str)
            um[i] = 0;
        unordered_map tmp(um);
        for (auto x : p)
            um[x]++;
        for (int i = 0; i < s.size(); i++)
        {
            if(i >= plen)//超过p的长度开始，i-plen的字符从滑动窗口删除
                tmp[s[i - plen]]--;
            tmp[s[i]]++;//每次滑动窗口向右滑动一个字符
            if(tmp == um)
                res.push_back(i - plen + 1);
        }
        return res;
    }
};

用数组实现比较，比较巧妙的是将数组下标0-25,表示为对应的小写字母的ASCII码值-'a'。代码如下

class Solution {
public:
    vector findAnagrams(string s, string p) {
        vector res;   
        if(s.size() < p.size())
            return res;
        int plen = p.size();
        vector vp(26, 0), vtmp(26, 0);//初始化数组长度为26，每个下标值对应小写字母的ASCII码值-'a'
        for (auto x : p)
            vp[x - 'a']++;
        for (int i = 0; i < s.size(); i++)
        {
            if(i >= plen)//超过p的长度开始，i-plen的字符从滑动窗口删除
                vtmp[s[i - plen] - 'a']--;
            vtmp[s[i] - 'a']++;//每次滑动窗口向右滑动一个字符
            if(vtmp == vp)
                res.push_back(i - plen + 1);
        }
        return res;
    }
};